JPH05169939A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャスタコントロールとキャンバコントロー
ルの自由度を高め得るような車両のサスペンション装置
を提供する。 【構成】 ショックアブソーバ２０と、ロアアームとし
てのＩアーム５０と、トレーリングリンク６０と、アッ
パアーム４０とを備え、ショックアブソーバ本体２１の
下端部がＩアーム５０の途中部に略前後方向の軸心Ａを
有するブッシュを介して枢着され、Ｉアーム５０の基端
部は軸心Ｂを有するボール継手ブッシュを介してサスペ
ンションクロスメンバ５に枢着され、アッパアーム４０
の内端部はショックアブソーバ本体２１に前後１対のボ
ール継手ブッシュを介して枢着され、前記途中枢着部の
ブッシュの軸心Ａは、基端枢着部のブッシュの軸心Ｂに
対して傾斜状に配設され、これによりキャスタコントロ
ールとキャンバコントロールの自由度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のサスペンション
装置に関し、特にアッパアームとロアアームとショック
アブソーバとを備え、ストラット式サスペンションとダ
ブルウィッシュボーン式サスペンションの中間的サスペ
ンションにおいて、ショックアブソーバの下端部をロア
アームの途中部に枢着する枢着部のブッシュの軸心をロ
アアームの基端部を車体に枢着する基端枢着部のブッシ
ュの軸心に対して傾斜状に配置したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のサスペンション装置とし
て、ストラット式サスペンションやダブルウィッシュボ
ーン式サスペンションが広く実用に供されているが、ス
トラット式サスペンションは、部品数が少なく構造が小
型・簡単である反面、キングピンオフセットが大きくな
ること、キャンバ剛性を高めにくいことなどの問題があ
り、またダブルウィッシュボーン式サスペンションは、
キャンバ変化やトレッド変化等に対するジオメトリ上の
設計の自由度が高く、またキングピンオフセットを比較
的小さくできる反面、大きな設置スペースが必要である
という問題がある。そこで、前記両形式のサスペンショ
ンの長所を兼備したサスペンションとして、特開昭５６
−１２８２０７号公報、特開昭５７−２０９４０８号公
報、特公昭５８−５５９２１号公報には、車幅方向向き
のアッパアーム及びロアアームとショックアブソーバと
を備え、ショックアブソーバ本体の下端部をロアアーム
に枢着するとともにアッパアームの内端部をショックア
ブソーバ本体に枢着してなるサスペンション装置が提案
されている。

【０００３】前記公報に記載のサスペンション装置（以
下、ストラット改良型サスペンション装置という）にお
いては、キングピン軸の配置上の自由度、キャンバ変化
やトレッド変化やアンチダイブに対するジオメトリ上の
自由度が従来のダブルウィッシュボーン式サスペンショ
ンと同様に得られ、比較的コンパクトでレイアウト性に
優れているため、特に最近のＦＦ車のフロントサスペン
ションに適している。図８は、前記ストラット改良型サ
スペンション装置の機構図を示し、アッパアーム１４０
がショックアブソーバ１２０に枢着されているため、シ
ョックアブソーバ１２０のｂ方向への回動を規制する為
に、ショックアブソーバ本体の下端をロアアーム１５０
の途中部に略前後方向軸心（Ｚ軸）を有する枢着部にて
枢着され、バンプやリバウンド時にロアアーム１５０が
Ｘ軸回りにａ方向に揺動するのに応じてショックアブソ
ーバ１２０はｃ方向へ伸縮する。ロアアーム１５０の基
端部を車体に枢着する基端枢着部のブッシュの軸心（Ｘ
軸）はピッチングセンタ高を左右し、アンチダイブジオ
メトリに影響を及ぼす。

【０００４】一方、ショックアブソーバのＹ軸はキャス
タ角を左右し、ロールセンタ高、ピッチセンタ高、ダン
パ効率等様々なアライメントに影響を及ぼす。従って、
Ｘ軸と略平行なＺ軸と、Ｙ軸とのなす角は９０度ではな
いある角度αに設定されており、バンプやリバウンド時
に角度αが増減変化するだけでなく、角度βも増減変化
する。バンプやリバウンド時に、ホイール１００の上下
移動量よりもショックアブソーバ本体の上下移動量（即
ち、アッパアーム１４０の内端部の上下移動量）の方が
小さくなるため、アッパアーム１４０の傾斜角が増大す
るように構成されている。ここで、前記公報のサスペン
ション装置には、Ｘ軸とＺ軸との位置関係を介して、キ
ャスタコントロールやキャンバコントロールを行うとい
う技術的思想は全く含まれていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記前者の２つの公報
に記載のサスペンションにおいては、図８に図示のよう
に、バンプ時に、ショックアブソーバの下端部の上昇量
はホイールの上昇量×（ｎ／ｍ）となることから、アッ
パアームの傾斜角が増加してキャンバ角が負値となる適
切なキャンバ変化を確保することが出来るようになって
いる。ところで、図８のＸ軸とＺ軸とを平行に設定する
場合には、バンプ時にショックアブソーバの軸心の前後
方向の角度変化が生じないため、キャスタ角が変動せ
ず、キャスタコントロールやキャンバコントロールの自
由度を大きくできないという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、キャスタコントロールと
キャンバコントロールの自由度を高め得るような車両の
サスペンション装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る車両のサ
スペンション装置は、アッパアームとロアアームとショ
ックアブソーバとを備え、ショックアブソーバの下端部
をロアアームに連結するとともにアッパアームをショッ
クアブソーバ本体に枢着してなるサスペンション装置に
おいて、ショックアブソーバ本体の下端部をロアアーム
の途中部に枢着する途中枢着部のブッシュを、略車体前
後方向の軸心を有するように構成するとともに、途中枢
着部の軸心を、ロアアームの基端部を車体側に枢着する
基端枢着部のブッシュの軸心に対して傾斜状に配置した
ことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２に係る車両のサスペンション装置
は、請求項１の装置において、前記途中枢着部のブッシ
ュの軸心を、基端枢着部のブッシュの軸心に対して車体
側面視にて傾斜状に配置したことを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項３に係る車両のサスペンション装置
は、請求項１の装置において、前記途中枢着部のブッシ
ュの軸心を、基端枢着部のブッシュの軸心に対して車体
平面視にて傾斜状に配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用】請求項１に係る車両のサスペンション装置にお
いては、ショックアブソーバ下端部をロアアームの途中
部に枢着する途中枢着部のブッシュを、略車体前後方向
の軸心を有するように構成するとともに、途中枢着部ブ
ッシュの軸心を、ロアアームの基端部を車体側に枢着す
る基端枢着部のブッシュの軸心に対して傾斜状に配置し
たため、バンプやリバウンド時にロアアームが基端枢着
部のブッシュの軸心回りに揺動するときに、ショックア
ブソーバ本体の下端部をロアアームの途中部に枢着する
途中枢着部のブッシュの軸心の３次元空間における傾き
が変化し、これによりショックアブソーバの軸心の前後
方向角度変化が生じることから、キャスタ角が変化しま
たキャンバ角も変化する。つまり、キャスタコントロー
ルとキャンバコントロールの自由度を高めることが可能
になる。

【００１１】請求項２に係る車両のサスペンション装置
においては、請求項１と同様の作用が得られるうえ、前
記途中枢着部のブッシュの軸心を、基端枢着部のブッシ
ュの軸心に対して車体側面視にて傾斜状に配置するた
め、ショックアブソーバの配置上の設計が容易になる。
即ち、途中枢着部のブッシュの軸心を後方下がり傾斜状
とすることで、ショックアブソーバをその上端部が後方
へ傾く後傾状に設定しやくなる。

【００１２】請求項３に係る車両のサスペンション装置
においては、請求項１と同様の作用が得られるうえ、前
記途中枢着部のブッシュの軸心を、基端枢着部のブッシ
ュの軸心に対して車体平面視にて傾斜状に配置するた
め、その傾斜角を介してバンプやリバウンド時のキャス
タ角の増加を図ることが出来る。

【００１３】

【発明の効果】前記作用の項で説明したように、次のよ
うな効果が得られる。請求項１に係る車両のサスペンシ
ョン装置によれば、途中枢着部のブッシュを、略車体前
後方向の軸心を有するように構成するとともに、途中枢
着部ブッシュの軸心を、基端枢着部のブッシュの軸心に
対して傾斜状に配置したことにより、キャスタコントロ
ールとキャンバコントロールの自由度を高めることがで
きる。

【００１４】請求項２に係る車両のサスペンション装置
によれば、請求項１と同様の効果が得られるうえ、前記
途中枢着部のブッシュの軸心を、基端枢着部のブッシュ
の軸心に対して車体側面視にて傾斜状に配置するため、
ショックアブソーバの配置上の設計が容易になる。即
ち、途中枢着部のブッシュの軸心を後方下がり傾斜状と
することで、ショックアブソーバをその上端部が後方へ
傾く後傾状に設定しやくなる。

【００１５】請求項３に係る車両のサスペンション装置
によれば、請求項１と同様の効果が得られるうえ、前記
途中枢着部のブッシュの軸心を、基端枢着部のブッシュ
の軸心に対して車体平面視にて傾斜状に配置するため、
その傾斜角を介してバンプやリバウンド時のキャスタ角
の増加を図ることが出来る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。本実施例は、ＦＦ型自動車のフロントのサス
ペンション装置に本発明を適用した場合の一例であり、
このサスペンション装置ＦＳは左右対称の構成なので、
以下図１〜図４に基いて右側の前輪１を支持する構造に
ついて説明する。エンジンルーム２のホイールエプロン
３にはフロントサイドフレーム４が設けられ、サスペン
ションクロスメンバ５の連結ブラケット５ａがフロント
サイドフレーム４にボルト６にて固定され、ホイールエ
プロン３に形成されたサスペンションタワー７の頂部に
はショックアブソーバ２０を連結するマウント部８が設
けられている。前記サスペンション装置ＦＳは、ホイー
ルサポート１０と、ショックアブソーバ２０と、その外
側に配置されたコイルスプリング３６と、アッパアーム
４０と、ロアアームとしてのＩアーム５０と、トレーリ
ングリンク６０と、スタビライザ７０などを備えてい
る。

【００１７】前記ホイールサポート１０には、ホイール
１ａを取付ける為の回転自在に装着された軸部１１と、
ステアリング装置のタイロッド１６が連結されるナック
ル１２と、上部枢着部１３と、前後に接近状に設けられ
た下部枢着部１４、１５とが設けられ、ドライビングシ
ャフト９の右端部が自在継手を介して軸部１１に連結さ
れている。

【００１８】前記ショックアブソーバ２０とコイルスプ
リング３６に関して、ショックアブソーバ２０は、一般
的な油圧ダンパからなり、そのショックアブソーバ本体
２１に固定されたバネ受け部材２２とショックアブソー
バ２０のロッド２３の上端近くに固定されたバネ受け部
材２４間にコイルスプリング３６が配設され、ロッド２
３の上端に固定されたマウント部材２５がマウント部８
に４本のボルト８ａにて固定されている。ショックアブ
ソーバ本体２１の下半部は前後１対の脚部２７を有する
フォーク部材２６からなり、これら前後１対の脚部２７
の下端部２７ａは、第１枢着部２８においてＩアーム５
０の途中部に回動自在に枢着され、フォーク部材２６の
上端部の外側部には、第２枢着部２９においてアッパア
ーム４０の前後１対の腕部４１の内端部４２がボール継
手ブッシュ（これは、軸状のボール継手とゴムブッシュ
とを含む）を介して枢着されている。但し、各内端部４
２はボール継手を介して枢着してもよい。前記第１枢着
部２８に関して、Ｉアーム５０の途中部の外端寄り部位
の筒部５１に略車体前後方向軸心の軸部材が挿通され、
この軸部材の両端部にフォーク部材２６の１対の脚部２
７の下端部２７ａが、軸心Ａが略車体前後方向向きに設
定され且つ適度な硬さのゴムブッシュを介して枢着され
ている。

【００１９】前記アッパアーム４０について説明する
と、アッパアーム４０は車幅方向向きに略水平に配設さ
れ、その１対の腕部４１の内端部４２が前記のように略
前後方向むきの軸心Ｃを有するボール継手ブッシュを介
してフォーク部材２６の上端部の外側枢着部３０に枢着
され、アッパアーム４０の外端部４３は上部枢着部１３
にボール継手により枢着してある。前記Ｉアーム５０に
ついて説明すると、Ｉアーム５０は車幅方向向きに略水
平に配設され、その内端部５２（基端部）は、車体前後
方向向きの軸心Ｂを有するボール継手ブッシュ（軸状の
ボール継手とゴムブッシュとを含む）とを介してサスペ
ンションクロスメンバ５の枢着ブラケット５ｂに枢着さ
れ、Ｉアーム５０の外端部５３は、前側の下部枢着部１
４にボール継手により枢着してある。ここで、前記軸心
Ａと軸心Ｂに関して、軸心Ｂに対して軸心Ａは側面視に
おいてもまた平面視においても傾斜状に設定され、側面
視において軸心Ｂに対して軸心Ａは後方下がり状に傾斜
し、また平面視において軸心Ｂに対して軸心Ａは後方程
車幅中心側へ移行するように傾斜している。

【００２０】前記トレーリングリンク６０に関して、ト
レーリングリンク６０は、その後端側程内側へいくよう
に湾曲状に形成されて略前後方向向きに配設され、その
前端部６１はボール継手を介して後側の下部枢着部１５
に枢着され、トレーリングリンク６０の後端部の連結軸
部６２はサスペンションクロスメンバ５の後部の枢着ブ
ラケット５ｃに略前後方向向きの軸心のゴムブッシュを
含む連結部６３を介して連結され、この連結軸部６２は
枢着ブラケット５ｃに対して軸方向相対移動拘束状に連
結されている。

【００２１】前記スタビライザ７０は、左右１対のアー
ム部７１とこれらアーム部７１の後端同士を連結するト
ーションバー部７２とを一体形成したもので、アーム部
７１の端部はコントロールリンク７３を介してフォーク
部材２６の後側の脚部２７の上端部に連結されている。
前記上部キングピン枢着部１３の中心と下部キングピン
枢着部１４の中心とを結ぶキングピン軸Ｋは、図１に図
示のようにキングピンオフセットが小さな正の値となる
ように設定され、また図３に図示のように適当なキャス
タ角とキャスタトレールＣｔが得られるように設定され
ている。

【００２２】次に、以上説明した自動車のサスペンショ
ン装置の作用について説明する。先ず、キングピン軸Ｋ
に関して、図５に示すように、Ｉアーム５０の内端のブ
ッシュとショックアブソーバ２０の上端をマウントする
マウント部とを結ぶ線Ｌと、Ｉアーム５０の外端のボー
ル継手とアッパアーム４０の外端のボール継手とを結ぶ
線Ｍとの交点を点Ｐとし、Ｉアーム５０とトレーリング
リンク６０の瞬間中心を点Ｑとすると、交点Ｐと瞬間中
心Ｑとを結ぶ線がキングピン軸Ｋとなり、図示のように
キングピンオフセットを小さな正の値（但し、略零の値
にしてもよい）に設定することができるから、トルクス
テアやキックバックを改善することが出来る。図５は、
前記サスペンション装置ＦＳを機構図的に図示したもの
で、前輪１がバンプする時前輪１とともにホイールサポ
ート１０が上方へ移動し、Ｉアーム５０がその内端部５
２を回動中心として上方へ揺動し、ショックアブソーバ
２０のロッド２３は退入して、サスペンション装置ＦＳ
は点線図示の状態となる。ここで、ショックアブソーバ
本体２１の下端部（フォーク部材２６の脚部２７の下端
部２７ａ）がＩアーム５０に略前後方向向きの軸心Ａの
ゴムブッシュを介して連結されているため、ショックア
ブソーバ本体２１がその軸回りに回動することはなく且
つその支持剛性は十分に高く維持される。

【００２３】ホイールサポート１０のバンプ時の上昇量
をＨ、Ｉアーム５０の長さをｍ、Ｉアーム５０の内端部
５２から第１枢着部２８までの長さをｎとすると、第１
枢着部２８の上昇量ｈはＨ×（ｎ／ｍ）となるため、ア
ッパアーム４０の内端部４２の上昇量ｈがホイールサポ
ート１０の上昇量Ｈよりも小さくなる。その結果、アッ
パアーム４０の傾斜角が増加し、これによりホイールサ
ポート１０のキャンバ角が負値となる適切なキャンバ変
化が確保されることになる。前輪１がリバウンドする場
合にも同様に、対地キャンバを略零にできる。このよう
に、バンプやリバウンド時のキャンバ変化を確保する為
には、第１枢着部２８のゴムブッシュは余り硬すぎない
適度な硬さに設定する必要がある。前記Ｉアーム５０を
車体に枢着する軸心Ｂはピッチセンタ高を左右し、アン
チダイブジオメトリに影響を及ぼす。一方、ショックア
ブソーバ２０の軸心はキャスタ角を左右し、ロールセン
タ高、ピッチセンタ高、ダンパ効率等様々なアライメン
トに影響を及ぼす。

【００２４】次に、トレーリングリンク６０に関して、
このトレーリングリンク６０がない場合、制動時に路面
からタイヤに作用する制動力によりホイールサポート１
０にモーメントが作用するが、トレーリングリンク６０
によりショックアブソーバ本体２１の下端部の前後移動
が拘束され、ショックアブソーバ２０は前後方向へ揺動
しないため、キャスタ角つまりキャスタトレールＣｔが
略一定に維持され、キャスタ剛性が確保される。ここ
で、バンプやリバウンド時に、Ｉアーム５０は、軸心Ｂ
回りに揺動するが、前記軸心Ａを軸心Ｂに対して傾斜さ
せたことによる作用について、図６を参照して説明す
る。図示の軸心Ａｐは、軸心Ｂと平行であり、軸心Ａは
軸心Ａｐに対して鉛直面内で角度γだけ後方下がりに傾
斜し且つ水平面内で角度δだけ後方程内方へ移行するよ
うに傾斜している。バンプ時にＩアーム５０が角度θだ
け上方へ揺動して軸心Ａｐが軸心Ａｐａに移動した場合
も図示してある。尚、符号Ｃｐは、軸心Ａｐが描く円筒
状軌跡面である。

【００２５】前記ショックアブソーバ２０の軸心が軸心
Ａと垂直に設定されるものとして、前記角度γは、キャ
スタ角を確保する為に必要であるが、角度γと角度δを
もたせることで、キャスタコントロールとキャンバコン
トロールの自由度が向上する。即ち、バンプやリバウン
ド時に、角度δの作用により軸心Ａの傾斜が増加し、シ
ョックアブソーバ２０の軸心の後方への傾斜角が増大し
てキャスタ角が増大する。これに対して、角度γの作用
により軸心Ａの傾斜の増大が抑制される。つまり、角度
γとδとを適切に設定するにより、キャスタ角変化の特
性を適切に設定でき、同時にキャンバ角変化の特性を適
切に設定することが出来る。但し、前記角度δは反対側
へ傾けることも有り得る。尚、前記トレーリングリンク
６０は、ショックアブソーバ２０から後方へ延ばす代わ
りに前方へ延ばしてもよい。更に、図７に図示のよう
に、フォーク部材２６Ａやアッパアーム４０Ａを形成し
てもよく、またアッパアーム４０の前後１対の腕部４１
の内端部をフォーク部材２６Ａの上端近傍部の前後両側
部にボール継手ブッシュを介して夫々枢着してもよい
し、またアッパアーム２６Ａの前後１対の腕部４１の内
端部をフォーク部材２６Ａの上端近傍部の内側部分に前
記同様に枢着してもよいし、またトレーリングリンク６
０Ａの後端部は上下方向の軸心を有するゴムブッシュを
介して車体に連結してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るサスペンション装置の後
方視の断面図である。

【図２】前記サスペンション装置の平面図である。

【図３】前記サスペンション装置の図２の３矢視側面図
である。

【図４】前記サスペンションの要部斜視図である。

【図５】前記サスペンション装置の作動説明図である。

【図６】前記サスペンション装置の作動説明図である。

【図７】変形例に係るサスペンション装置の図４相当図
である。

【図８】従来技術に係るストラット改良型サスペンショ
ン装置の作動説明図である。

【符号の説明】

２０ ショックアブソーバ ２１ ショックアブソーバ本体 ４０、４０Ａ アッパアーム ５０ Ｉアーム ６０、６０Ａ トレーリングリンク Ａ 途中枢着部のブッシュの軸心 Ｂ 基端枢着部のブッシュの軸心

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アッパアームとロアアームとショックア
   ブソーバとを備え、ショックアブソーバの下端部をロア
   アームに連結するとともにアッパアームをショックアブ
   ソーバ本体に枢着してなるサスペンション装置におい
   て、 前記ショックアブソーバ本体の下端部をロアアームの途
   中部に枢着する途中枢着部のブッシュを、略車体前後方
   向の軸心を有するように構成するとともに、途中枢着部
   のブッシュの軸心を、ロアアームの基端部を車体側に枢
   着する基端枢着部のブッシュの軸心に対して傾斜状に配
   置したことを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 【請求項２】 前記途中枢着部のブッシュの軸心を、基
   端枢着部のブッシュの軸心に対して車体側面視にて傾斜
   状に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車体の
   サスペンション装置。
3. 【請求項３】 前記途中枢着部のブッシュの軸心を、基
   端枢着部のブッシュの軸心に対して車体平面視にて傾斜
   状に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車体の
   サスペンション装置。